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正确的技术改造方案是改造成功的关键，必须对改造的机床进行充分深入的调查研究，保证方案的合理和准确。
在确定数控机床改造总体方案时，应综合考虑以下多方面因素。
1）对加工产品工艺进行研究。要从加工工艺、加工功能的要求，结合加工工件的形状、尺寸和产品质量来确定机床主要机械部件之间的运动关系，也要考虑现有机床的限制，如空间结构、整体刚性、局部安装细节等。分析加工工艺，满足车、铣、磨、复合加工、极限制造等要求，根据制订的工艺方案，初步确定要改造机床的类型，选择数控电气驱动系统的型号，结合机械负载，合理计算切削力及切削功率，计算出进给系统和主轴系统电动机的转矩和转速等技术指标。
2）了解要改造机床的现状。了解要改造机床的技术规格参数、机床当前的缺陷、机械传动的磨损情况、数控电气系统当前的运行加工状况。
分析要改造机床的刚性，应有足够的承载力，在加工中能够保证加工精度，满足机床稳定运行、复杂加工功能等指标的技术要求。
对现有机床剩余使用价值评估，确定需要保留、改进或更换的部件。一般情况原有的数控系统都比较陈旧需要更换，伺服驱动系统修整后也有一定的剩余使用价值，但考虑与更新的数控系统的接口匹配以及追求更好的伺服特性和可靠性，也可以考虑更换。主轴伺服驱动系统及电动机更换价格较高，对于中小型机床也可以考虑保留。机械系统剩余使用价值较大，为恢复机床精度一般机械传动系统应考虑更新改造。
3）制订改造机床的精度指标。精度指标要结合机床本身的结构特点和机械传动系统的修复情况，从机械、电气、液压整体考虑改造后的精度指标值，随着数控电气系统的升级改造提高功能和可靠性的同时，合适地匹配调整好控制参数，可以提高机床的位置精度。
4）制订总体改造方案。根据加工产品的要求和机床的实际情况分析，拟定应达到的精度指标，要采取的技术措施，进行技术经济分析，使机床既能满足技术性能的要求，又能获得最佳的经济效益，使技术先进性与经济收益及改造机床的价值合理地统一起来。